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17 Quantum Fingerprint 量子指纹
- Shine laser light onto an organic polymer (eg. styrofoam). The scattered light may have a higher or lower wavelength than the incident light. Explain the phenomenon and determine what can be concluded about the molecular structure of the material from the wavelength shift.
- 将激光照射到有机聚合物(如聚苯乙烯泡沫)上。散射光的波长可能比入射光长或短。解释这一现象,并确定从波长偏移中可以得出关于材料分子结构的哪些结论。 作者:IYPT青年物理学家 https://mp.weixin.qq.com/s/5W6-LwPaFwcg9YD_fvn4nQ 出处:wx
- 浅析:本题的出现意味着从去年开始,IYPT可能会让第17题都作为量子物理的问题出现。本题涉及拉曼光谱学。当光线照射到分子并且和分子中的电子云及分子键结产生相互作用,就会产生拉曼散射。拉曼散射指散射光中除去瑞利散射线(与入射光原有频率相同)外,同时存在两侧等频率差的多组谱线,即斯托克斯线和反斯托克斯线。其中这种频率差与入射光频率无关,只与散射物质红外吸收频率对应,表征反射介质的分子振动频率。所以这里的指纹其实就是指被照射物自己的分子能谱性质。 作者:BNU物理视界 https://www.bilibili.com/read/cv36771220/?jump_opus=1 出处:bilibili
参考文献
- [1] Tanaka, M., & Young, R. J. (2006). Review Polarised Raman spectroscopy for the study of molecular orientation distributions in polymers. Journal of Materials Science, 41(3), 963–991. doi:10.1007/s10853-006-6595-7
- [2] Castiglioni, C., Del Zoppo, M., & Zerbi, G. (1993). Vibrational Raman spectroscopy of polyconjugated organic oligomers and polymers. Journal of Raman Spectroscopy, 24(8), 485–494. doi:10.1002/jrs.1250240804
课题研究记录
课题研究中可以进行记录的内容:
- 文献的阅读结果
- 课题的开展计划
- 实验结果记录的相关链接
- 每次课题组会讨论的重点内容
第一周
【28/9/2024第一次量子指纹课题组会_会议记录】
- 各自分享对课题的了解
- 实验方向与“量子指纹”概念无关,着重于拉曼光谱的实验
- 通过拉曼光谱峰来确定简并类型的数量,构建简正振动模型(或与结构已知的分子拉曼光谱进行对比,可以确定该分子的结构和对称性),注意微扰使谱线分裂成两条。
- 拉曼光谱有三种线,中间与入射光波长相同的是瑞利谱线(ω_0=瑞利谱线),两边对称的是拉曼谱线(ω_0-ω_j=斯托克斯线;ω_0+ω_j为反斯托克斯线)。其中,ω_j与ω_0无关,而是分子固有振动频率。
- 波数是波长的倒数,但在拉曼光谱中的偏移量相同。
- 预实验暂定于29/9/2024,4.30pm(后来改为30/9,8.30pm)。用实验室的四氯化碳测拉曼光谱。
第二周
第三周
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第五周
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